JP2012134034A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光部を固定部に所望の間隔にて容易に固定する。
【解決手段】ＬＥＤ照明装置１では、連続する一定幅の直線状の開口２１４（すなわち、有底溝２１３の開口）が固定部２１に形成され、複数の発光部３のそれぞれに設けられる突起部である雄ねじ３５が開口２１４に螺合されることにより、複数の発光部３が開口２１４に沿って固定部２１に取り付けられる。これにより、ＬＥＤ照明装置１を製造する際に、複数の発光部３を固定部２１に所望のピッチにて容易に固定することができ、ＬＥＤ照明装置毎に複数の発光部３のピッチを自在に変更することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤチップが実装された発光部を有するＬＥＤ照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）チップを発光源として用いるＬＥＤ照明装置が実用されており、ＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤチップが実装された複数の発光部が配列されることにより、広範囲の照明が可能となる。例えば、特許文献１のＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤチップが樹脂にてモールドされた複数のＬＥＤ素子が、樹脂製のプリント基板に取り付けられる。

特開２００７−２４２７１１号公報

ところで、ＬＥＤ照明装置を製造する際には、通常、板状の固定部に複数の孔が形成され（必要に応じて、さらにタップ加工またはバーリング加工が行われる。）、雄ねじを発光部に形成された孔を介して固定部の孔に螺合することにより、発光部が固定部に固定される。したがって、ＬＥＤ照明装置毎に複数の発光部の間隔を変更する場合には、装置毎に異なるピッチにて固定部に孔を形成する必要があり、ＬＥＤ照明装置の製造作業が繁雑となる。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の発光部を固定部に所望の間隔にて容易に固定することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、ＬＥＤ照明装置であって、ＬＥＤチップが実装された複数の発光部と、連続する一定幅の線状、または、断続する一定幅の線状の開口が形成され、前記複数の発光部が前記開口に沿って取り付けられた固定部とを備え、前記複数の発光部のそれぞれに設けられる突起状または雄ねじ状の突起部が前記開口に圧入または螺合されることにより、前記複数の発光部のそれぞれが前記固定部に固定される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置であって、前記固定部が、前記複数の発光部から出射される光を反射する反射板を兼ねる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置であって、前記複数の発光部において互いに隣接する２つの発光部の各組合せが導電線を介して電気的に接続されており、前記各組合せにおける前記導電線の少なくとも一部が、前記各組合せにおける前記２つの発光部の間において前記開口に挿入される。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置であって、前記固定部の前記開口が直線状に連続する有底溝の開口であり、前記固定部が押し出し成形にて形成される。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置であって、前記固定部において、前記開口と同様の形状であり、前記開口に平行なもう１つの開口がさらに形成されており、前記複数の発光部のそれぞれに設けられるもう１つの突起部が前記もう１つの開口に圧入または螺合される。

本発明によれば、複数の発光部を固定部に所望の間隔にて容易に固定することができる。

また、請求項２の発明では、ＬＥＤ照明装置の構成を簡素化することができ、請求項３の発明では、２つの発光部間にて導電線が固定部から過度に浮き上がることを防止することができ、請求項４の発明では、固定部を容易に作製することができる。

ＬＥＤ照明装置の平面図である。 ＬＥＤ照明装置の断面図である。 ＬＥＤ照明装置の断面図である。 ＬＥＤ照明装置の設置時の様子を示す図である。 比較例のＬＥＤ照明装置の固定部を示す図である。 ＬＥＤ照明装置の他の例を示す平面図である。 ＬＥＤ照明装置の他の例を示す断面図である。 ＬＥＤ照明装置のさらに他の例を示す平面図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置１の一部を示す平面図である。また、図２は、図１中の矢印II−IIの位置におけるＬＥＤ照明装置１の断面図であり、図３は、図１中の矢印III−IIIの位置におけるＬＥＤ照明装置１の断面図である。図１ないし図３では、互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を矢印にて示している。

ＬＥＤ照明装置１は、工場や室内等に設置されるものであり、後述するように、図２および図３中の下側（（−Ｚ）側）の部位が天井に取り付けられる。すなわち、図２および図３の上下を反転した状態で、ＬＥＤ照明装置１が天井に取り付けられる。

図１に示すように、ＬＥＤ照明装置１の外形はＹ方向に長く、ＬＥＤ照明装置１はＹ方向に伸びる本体部２、および、Ｙ方向に一定のピッチＰ１にて配列して本体部２に固定される複数の発光部３を備える。以下の説明では、図１ないし図３におけるＹ方向を「長手方向」ともいい、Ｘ方向を「幅方向」ともいう。

図１および図２に示すように、本体部２は、発光部３が配置されるとともに長手方向に伸びる固定部２１、および、凹状の固定部２１の両側部から図２中の（−Ｚ）側へと伸びる２つの本体側壁部２２を備える。固定部２１は、幅方向（Ｘ方向）の中央に配置されるとともにＸＹ平面に平行な略板状の中央部２１１、および、中央部２１１の両側部（すなわち、Ｘ方向における両端部）から本体側壁部２２の（＋Ｚ）側の端部近傍に向かって伸びる２つの傾斜部２１２を有する。Ｚ方向において、中央部２１１は本体側壁部２２の（＋Ｚ）側の端部よりも（−Ｚ）側に配置されており、傾斜部２１２は図２のＺ方向およびＸ方向に対して傾斜した方向に伸びる。本体側壁部２２近傍における傾斜部２１２の側端部２１２１はＸＹ平面に平行である。

各本体側壁部２２の（＋Ｚ）側の端部には、幅方向に平行かつ固定部２１に向かって突出するフランジ部２２１が形成され、フランジ部２２１は、長手方向における本体部２の全長に亘って伸びる（図１参照）。図２および図３に示すように、固定部２１の（＋Ｚ）側にはＸＹ平面に平行な薄板状の拡散パネル４１が設けられる。拡散パネル４１の各側端部が、本体側壁部２２におけるフランジ部２２１と、傾斜部２１２の側端部２１２１との間に挟まれることにより、拡散パネル４１が本体部２にて支持される。また、図１に示すように、本体部２の長手方向の両端部には、端部カバー４２が取り付けられる。なお、図１では、拡散パネル４１の図示を省略している（後述の図６および図８において同様）。

図２に示すように、（−Ｘ）側の本体側壁部２２の（−Ｚ）側の端部は、（＋Ｘ）側に向かって屈曲し、その先端側の部位は、さらに（＋Ｚ）側に向かって屈曲する。これにより、（−Ｘ）側の本体側壁部２２の内側（（＋Ｘ）側）には、本体側壁部２２から連続するとともに本体側壁部２２と平行な内壁部２２２が設けられる。一方、（＋Ｘ）側の本体側壁部２２の（−Ｚ）側の端部には爪部２２３が形成され、爪部２２３は当該端部から（−Ｘ）側に向かって僅かに伸びる部位と、当該部位の（−Ｘ）側の端部にて（＋Ｚ）側に向かって僅かに伸びる部位とを有する。内壁部２２２と、爪部２２３との間には、ＸＹ平面に平行な略板状のベース部５が設けられる。

ベース部５は、長手方向における本体部２の全長に亘って伸びており、ベース部５上には複数の発光部３に駆動用の電力を供給する電源部６１（図２および図３中にて矩形にて示す。）が固定される。ベース部５の（＋Ｘ）側の側端部には、（＋Ｚ）側に凸となるように折り曲げられた部位５１（以下、「爪部５１」という。）が形成され、爪部５１と本体部２の爪部２２３とが引っ掛かって（係合して）、ベース部５の（＋Ｘ）側の側端部と本体部２とが連結される。

ベース部５の（−Ｘ）側の側端部には（＋Ｚ）側に向かって伸びるベース側壁部５２が形成される。図３に示すように、本体部２の（−Ｘ）側の本体側壁部２２には貫通孔２２４が長手方向における複数の位置に形成され、内壁部２２２およびベース側壁部５２において貫通孔２２４に対向する位置にも貫通孔２２５，５２１が形成される。貫通孔２２５，５２１にはボルト２３１が螺合され、ベース部５の（−Ｘ）側の側端部と本体部２とが固定される。幅方向におけるベース部５の中央近傍には、固定部２１から離れる方向に凸状となる凸状部位５３が設けられる。

図１ないし図３に示すように、中央部２１１には長手方向に伸びる２つの有底の溝２１３が幅方向に並んで形成され、２つの溝２１３の長手方向に垂直な断面形状は同じである。また、幅方向における各溝２１３の幅は長手方向における全長に亘って一定である。換言すると、固定部２１には、長手方向に連続する一定幅の直線状の開口２１４が形成される。

図１に示すように、各発光部３では、薄い矩形の基板３１上に複数のＬＥＤチップ（１つのＬＥＤチップのみであってもよい。）が実装され、複数のＬＥＤチップは樹脂にて封入（モールド）される。図１および図２では、当該樹脂に符号３３を付している。また、矩形の基板３１における１組の対角近傍には２つの貫通孔３４がそれぞれ形成される。Ｚ方向において２つの貫通孔３４は２つの溝２１３の開口２１４と重なり、雄ねじ３５が貫通孔３４を介して溝２１３内に挿入される。図２では、二点鎖線にて雄ねじ３５を図示している。

本実施の形態では、雄ねじ３５はメートルねじ等であり、固定部２１の溝２１３の幅は雄ねじ３５の軸径（直径）におよそ等しく、溝２１３の内部の２つの側面には雄ねじ３５のねじ山に対応する形状の微小溝が形成される。そして、雄ねじ３５が溝２１３に螺合されることにより、各発光部３が固定部２１に固定される。もちろん、タップタイト（登録商標）ねじやタッピンねじである雄ねじが用いられることにより、溝２１３の内部の側面に微小溝を予め形成することなく、雄ねじが溝２１３にねじ込まれて発光部３が固定部２１に固定されてもよい。なお、これらのねじの溝２１３内へのねじ込みは螺合の一態様である。

図１に示すように、発光部３の基板３１上には複数のＬＥＤチップに電気的に接続される２つの端子３６が形成される。２つの端子３６は、長手方向において複数のＬＥＤチップ（すなわち、樹脂３３内のＬＥＤチップ）を挟むように配置される。複数の発光部３において互いに隣接する２つの発光部３では、互いに隣接する２つの端子３６に導電線３９の両端がそれぞれ半田付けされる。すなわち、複数の発光部３において互いに隣接する２つの発光部３の各組合せが導電線３９を介して電気的に接続される。導電線３９の直径は開口２１４の幅とおよそ等しく、または、開口２１４の幅よりも僅かに小さく、図１および図３に示すように、各導電線３９のおよそ全体が、２つの発光部３の間において溝２１３の内部に挿入されて、導電線３９が隠される。

複数の発光部３のうち長手方向の端の各発光部３（図１では、最も（＋Ｙ）側の発光部３）では、端部カバー４２に近接する端子３６にも導電線（図１中にて符号３９ａを付す導電線であり、以下、「終端導電線３９ａ」という。）の一端が接続される。終端導電線３９ａの他端は固定部２１に形成された貫通孔２１５を介して固定部２１とベース部５との間の空間へと導かれ（図２参照）、ベース部５上の電源部６１に接続される。このように、複数の発光部３は電源部６１に対して直列に接続される。

長手方向に垂直な本体部２の断面形状は、貫通孔２１５，２２４，２２５（図１および図３参照）が形成された部位を除き、長手方向における全長に亘って同一であり、本体部２の全体（すなわち、固定部２１および２つの本体側壁部２２）は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金の押し出し成形にて一体的にて形成される。貫通孔２１５，２２４，２２５は、押し出し成形後のプレス加工等により形成される。

また、図２に示す本体部２の表面は、いわゆる、高反射塗装が施されることにより白色に塗装され、発光部３から出射される光（例えば、白色光）のうち拡散パネル４１にて拡散または反射されて固定部２１へと入射する光は高い反射率にて反射される。このように、本体部２における固定部２１は、複数の発光部３から出射される光を反射する反射板を兼ねており、これにより、ＬＥＤ照明装置１から出射される光の強度が増大される。また、発光部３の基板３１の裏面（すなわち、固定部２１と対向する主面）には放熱グリースが塗布されており、発光部３にて生じる熱は効率よく固定部２１へと導かれ、本体部２の全体にて放熱される。なお、ベース部５は鋼板の板金加工等により形成される。

ＬＥＤ照明装置１を工場や室内等に設置する際には、図２および図３のベース部５の上下を反転した状態にて、ベース部５の固定部２１とは反対側の面（正確には、凸状部位５３）が、ねじ等により天井に固定される。そして、発光部３の終端導電線３９ａ（図１参照）をベース部５上の電源部６１に接続した後に本体部２がベース部５に取り付けられ、ボルト２３１（図３参照）を貫通孔２２５，５２１に螺合することにより、本体部２がベース部５に固定される。このとき、図４に示すように、本体部２の爪部２２３をベース部５の爪部５１に引っ掛けることにより、終端導電線３９ａ（図１参照）と電源部６１との接続作業等を行う際に、作業者が本体部２を支持する必要がなくなり、ＬＥＤ照明装置１の設置作業を効率よく行うことができる。

図５は、比較例のＬＥＤ照明装置の固定部を示す図である。図５に示すように比較例の固定部９１では、発光部の固定用の孔９１１が配列形成され（必要に応じて、さらにバーリング加工が行われる。）、雄ねじを発光部に形成された孔を介して固定部９１の孔９１１に螺合することにより、発光部が固定部９１に固定される。比較例の固定部９１にて、ＬＥＤ照明装置毎に複数の発光部の間隔を変更する場合には、装置毎に異なるピッチにて固定用の孔９１１を形成する必要があり、ＬＥＤ照明装置の製造作業が繁雑となる。また、比較例の固定部９１では、２つの隣接する発光部間における導電線が固定部９１の主面上に位置するため、導電線の長さによっては、導電線が主面から浮き上がって、拡散パネル上に影が映る場合がある。

これに対し、図１のＬＥＤ照明装置１では、連続する一定幅の直線状の開口２１４（すなわち、有底溝２１３の開口）が固定部２１に形成され、複数の発光部３のそれぞれに設けられる突起部である雄ねじ３５が開口２１４に螺合されることにより、複数の発光部３が開口２１４に沿って固定部２１に取り付けられる。これにより、ＬＥＤ照明装置１を製造する際に、複数の発光部３を固定部２１に所望のピッチにて容易に固定することができ、ＬＥＤ照明装置毎に複数の発光部３のピッチを自在に変更することができる。なお、本実施の形態におけるＬＥＤ照明装置１では、複数の発光部３を固定部２１に固定した後に、導電線３９が発光部３の端子３６に接続される。

また、固定部２１が、複数の発光部３から出射される光を反射する反射板を兼ねることにより、反射板を個別の部材として設ける場合に比べて、ＬＥＤ照明装置１の構成を簡素化することができる。

さらに、複数の発光部３において互いに隣接する２つの発光部３の各組合せが導電線３９を介して電気的に接続され、当該各組合せにおける導電線３９が、当該各組合せにおける２つの発光部３の間において開口２１４に挿入される。これにより、２つの発光部３間の導電線３９を保持することができ、導電線３９が固定部２１から過度に浮き上がり、影となることを防止することができる。

ＬＥＤ照明装置１では、本体部２の溝２１３が他の部位（貫通孔２１５，２２４，２２５を除く。）と共に押し出し成形にて同時に形成されるため、開口２１４を有する固定部２１を容易に作製することが可能である。また、比較例のように発光部の固定用の孔を２次加工にて別途形成する必要がないため、ＬＥＤ照明装置の製造コストを削減することができる。さらに、押し出し成形にて作製された部材を所望の長さにて切断することにより、棒状の蛍光灯を用いる照明装置とは異なり、外形が所望の長さのＬＥＤ照明装置を容易に製造することができる。

図６および図７は、ＬＥＤ照明装置の他の例を示す図であり、図６および図７はそれぞれ図１および図２に対応する図である。図６および図７に示すＬＥＤ照明装置１ａでは、図１および図２のＬＥＤ照明装置１と比較して、固定部２１ａの中央部２１１ａの形状、および、発光部３ａを固定する突起部の形状が相違する。他の構成は、図１および図２のＬＥＤ照明装置１と同様であり、同符号を付す。

図６および図７のＬＥＤ照明装置１ａでは、固定部２１ａの中央部２１１ａがＸＹ平面に平行な板状であり、図１のＬＥＤ照明装置１と同様に、本体部２ａはアルミニウムの押し出し成形にて形成される。中央部２１１ａには、押し出し成形後のプレス加工等により一定幅の複数の開口要素２１４１が形成される。詳細には、図６に示すように、長手方向（Ｙ方向）に沿って小さいギャップ（非開口部）を設けつつ一列に配列される複数の開口要素２１４１の集合を開口２１４ａとして、固定部２１ａには、同様の形状である２つの開口２１４ａが幅方向（Ｘ方向）に並んで形成される。このように、各開口２１４ａは断続する一定幅の直線状である。なお、ギャップが小さい場合には、開口２１４ａは実質的に連続する一定幅の直線状と捉えることもできる。

各発光部３ａにおいて基板３１に形成される２つの貫通孔３４は２つの開口２１４ａとそれぞれ重なる。また、直径が開口要素２１４１のＸ方向の幅よりも僅かに大きい突起状のピン３５ａが、貫通孔３４を介して開口２１４ａに圧入される。これにより、発光部３ａが固定部２１ａに固定される。

このように、図６のＬＥＤ照明装置１ａでは、断続する一定幅の直線状の開口２１４ａが固定部２１ａに形成され、各発光部３ａに設けられる突起部であるピン３５ａが開口２１４ａに圧入されることにより、複数の発光部３ａが開口２１４ａに沿って固定部２１ａに取り付けられる。これにより、ＬＥＤ照明装置１ａを製造する際に、複数の発光部３ａを固定部２１ａに（ほぼ任意の）所望の間隔にて容易に固定することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

図１のＬＥＤ照明装置１では、発光部３が着脱自在に固定部２１に固定されるため、導電線３９，３９ａを比較的長くすることにより、工場や室内等へのＬＥＤ照明装置の設置後において、複数の発光部３の間隔が、可能な範囲で任意に変更されてもよい。この場合に、図８に示すように、長手方向の一部の範囲において発光部３を密に配列することにより、当該範囲近傍における光の強度を増大することができる。このようなＬＥＤ照明装置１では、展示物の照明等を行う際に、展示物の配置に合わせて光の強度分布をある程度任意に変更することが可能である。なお、図８のＬＥＤ照明装置１では、密に隣接する２つの発光部３間における導電線３９がＹ方向に束ねられて、溝２１３内に挿入される。

図１および図６のＬＥＤ照明装置１，１ａでは、雄ねじ３５またはピン３５ａを基板３１に形成された貫通孔３４を介して開口２１４，２１４ａに挿入することにより、発光部３，３ａが固定部２１，２１ａに固定されるが、雄ねじ状に形成された突起部、または、突起状の突起部が発光部に固定され、または、発光部と一体的に形成され、当該突起部を開口２１４，２１４ａに挿入することにより、発光部が固定部２１，２１ａに固定されてもよい。すなわち、ＬＥＤ照明装置では、複数の発光部のそれぞれに設けられる突起状または雄ねじ状の突起部（雄ねじ３５、および、ピン３５ａを含む。）が開口に圧入または螺合されることにより、複数の発光部のそれぞれが固定部に固定される。

上記ＬＥＤ照明装置１，１ａでは、同様の形状である２つの開口が固定部に互いに平行に形成され、当該２つの開口にそれぞれ螺合または圧入される２つの突起部が各発光部に設けられることにより、発光部が固定部に強固に固定されるが、連続する一定幅の直線状、または、断続する一定幅の直線状の１つの開口のみが固定部に形成され、各発光部に設けられる１以上の突起部が当該開口に螺合または圧入されることにより、発光部が固定部に固定されてもよい。また、３以上の開口が幅方向に並んで形成され、各発光部が突起部により任意の開口に締結されることにより、複数の発光部の位置がＸ方向に相違してもよい。

連続または断続する一定幅の開口は、曲線状（例えば、１／４円弧状）に形成されてもよい。すなわち、固定部における開口は、連続する一定幅の線状、または、断続する一定幅の線状に形成されていればよい。

上記実施の形態では、発光部の固定部、拡散パネルの保持部、反射板、および、筐体としての役割を果たす本体部２，２ａが、押し出し成形により一体的に、すなわち、連続する１つの部材として形成されるが、ＬＥＤ照明装置の設計によっては、本体部は押し出し成形以外の他の手法（例えば、板金加工や溶接）にて作製されてもよく、また、固定部、反射板、筐体等が個別の部材として形成されてもよい。

隣接する２つの発光部間の導電線３９は、必ずしもおよそ全体が開口２１４，２１４ａ内に配置される必要ななく、導電線３９の少なくとも一部が、当該２つの発光部の間において開口２１４，２１４ａに挿入されることにより、２つの発光部間にて導電線３９の大部分が過度に浮き上がって（設置した状態では垂れ下がって）大きな影となることを防止することができる。

ＬＥＤ照明装置の設置場所は工場や室内の天井に限定されず、例えば、ＬＥＤ照明装置が壁面に設置されてもよい。また、ＬＥＤ照明装置は、大型の各種装置内の照明等に用いられてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせられてよい。

１，１ａ ＬＥＤ照明装置
３，３ａ 発光部
２１，２１ａ 固定部
３５ 雄ねじ
３５ａ ピン
３９ 導電線
２１３ 溝
２１４，２１４ａ 開口

Claims (5)

1. ＬＥＤ照明装置であって、
   ＬＥＤチップが実装された複数の発光部と、
   連続する一定幅の線状、または、断続する一定幅の線状の開口が形成され、前記複数の発光部が前記開口に沿って取り付けられた固定部と、
   を備え、
   前記複数の発光部のそれぞれに設けられる突起状または雄ねじ状の突起部が前記開口に圧入または螺合されることにより、前記複数の発光部のそれぞれが前記固定部に固定されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
2. 請求項１に記載のＬＥＤ照明装置であって、
   前記固定部が、前記複数の発光部から出射される光を反射する反射板を兼ねることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
3. 請求項１または２に記載のＬＥＤ照明装置であって、
   前記複数の発光部において互いに隣接する２つの発光部の各組合せが導電線を介して電気的に接続されており、
   前記各組合せにおける前記導電線の少なくとも一部が、前記各組合せにおける前記２つの発光部の間において前記開口に挿入されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置であって、
   前記固定部の前記開口が直線状に連続する有底溝の開口であり、
   前記固定部が押し出し成形にて形成されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置であって、
   前記固定部において、前記開口と同様の形状であり、前記開口に平行なもう１つの開口がさらに形成されており、
   前記複数の発光部のそれぞれに設けられるもう１つの突起部が前記もう１つの開口に圧入または螺合されることを特徴とするＬＥＤ照明装置。

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